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밀족(Triticeae)의 유전체(Genome)들 식물

밀족(Triticeae)에는 밀, 보리, 호밀을 포함한 여러 속과 종들이 포함된다. 이번 포스트에서는 족 내에서 유전체들에 대해 간단히 알아보고자 한다.
일단 포아풀족을 포함한 핵심 포아풀아과(core Pooideae)의 식물들은 대부분 기본 염색체 수가 7로 14, 28, 42, 56 등의 염색체 개수를 가진다. 현재까지 공부한 바로는 족간 교잡은 일어나기 어려운지, 아직 본 적이 없으며, 족내 속간 교잡은 가능한지 많이 연구, 개발되고 있다.
동질배수체 식물들의 경우, 2배체인 기본 식물 종에서 염색체배가 과정을 통해 일어나서 같은 염색체가 되어 유전체 조성이 같지만, 이질배수체 식물들은 서로 다른 유전체를 가진 식물들이 교잡하여 염색체배가 과정을 통해 생겨나기 때문에, 유전체마다 구별을 할 필요가 있다.
아래의 표를 보면 밀족내의 속들에 유전체 조성을 대충 알 수 있다.
출처: Molnár-Láng, M., Ceoloni, C., & Doležel, J. (2015). Alien Introgression in Wheat. Springer International Publishing.

아직 분류가 완벽하지 않기 때문에, 위에서도 학자에 따라 변동되는 경우도 있다. 보통 2배체 식물의 유전체를 봐서 기존의 다른 유전체와 얼마나 유사한지를 통해서 새로운 유전체면 새로운 알파벳을 얻거나, 기존과 비슷하면 기존의 알파벳을 부여받는 식이다.
알파벳 순으로 보자면,
A는 Triticum boeoticum이라는 종이 가졌다. 다른 A유전체를 가지는 2배체 식물들인 T. monococcumT. urartu의 경우엔 유전체를 각각 Am, Au로 표기하기도 한다. 이는 A유전체를 가지는데, 종마다 조금 차이가 있기 때문에, 종을 구별하기 위해서 첨자로 붙이는 경우이다. 많이 연구되는 보통밀(T. aestivum, ABD)의 A도 학자마다 유래를 다르게 봐서 Au로 표기하는 학자들도 있다.
B는 Triticum속의 4배체 이상의 식물들에서 발견된다. 2배체는 Aegilops speltoides로 생각되지만, 엄밀히 말해서는 가까운 조상종으로 Aegilops speltoides는 S유전체를 가진다. 하지만 학자에 따라서는 Aegilops speltoides를 편의상 B로 취급하는 경우도 있다. 4배체 밀들인 듀럼밀(Triticum turgidum ssp. durum)이나 엠머밀(Triticum turgidum ssp. dicoccum)과 6배체 보통밀(Triticum aestivum) 등에서 연구되고 있다.
C는 Aegilops caudata라는 종이 가졌다. 이 종은 Aegilops markgrafii라는 이명을 가졌다. 또한 다른 Aegilops들과 이질배수체를 형성하고 있다. C, D유전체를 지닌 Aegilops cylindrica와 Ct, Ut유전체를 지닌 Aegilops triuncialis등이 있다.
D는 Aegilops tauschii라는 종이 가졌다. 6배체 보통밀의 D유전체 제공자이다. 또한 Aegilops caudata와 교잡하여 Aegilops cylindrica로 진화하기도 하였다. 그외 여러 4~6배체 Aegilops식물들에서 발견되고 있다.
E는 Lophopyrum elongatum이 가진다고 한다.
F는 Eremopyrum distans가 가진다.
G는 Triticum timopheevii에서 발견된다. 이 종은 A와 G의 유전체를 가지는데, G는 B와 조금 다르지만, 공통 조상에서 갈라진 것으로 추측되고 있다.
H는 보리인 Hordeum vulgareHordeum bulbosum이 가졌다. 아마도 속명인 Hordeum에서 가지고 간 것으로 보인다. H유전체는 보리외에도 Elymus나 Stenostachys와 같은 다른 속들에서도 발견된다.
I는 H, Xa, Xu를 제외한 야생보리들이 가진다고 하는데, Hordeum roshevitzii 등이 있다. 학자마다 H/I를 서로 바꾸어서 쓰고는 하였으나, 최근에는 서로 정리되고 있다. 하지만, Hordeum속 보리 외에 다른 속에서의 H로 불리는 유전체는 H/I가 정확하게 확인되지 않은 것으로 보인다. 
J는 Thinopyrum bessarabicum라는 식물이 가졌다. 이와 같은 속 식물인 Thinopyrum ponticum은 J유전체를 5개 가지는 10배체인데, 보통밀과 교잡하여 품종으로 만들어진 경우도 있다.
K는 Crithopsis delileana라는 식물이 가졌다.
L은 Festucopsis serpentini라는 식물이 가졌다.
M은 Aegilops comosa가 가진다. 이외에도 몇몇 이질배수성 Aegilops식물들에서 발견된다.
N은 Aegilops uniaristata가 가진다.
O는 Henrardia persica가 가진다.
P는 Agropyrum cristatum가 가진다. 이외에도 같은 Agropyron속 식물들에서 발견된다.
Q는 Heteranthelium pilliferum이 가진다.
R은 호밀 Secale cereale가 가진다. 이외에 Secale속에 속하는 야생호밀들에서도 발견된다.
S는 Aegilops speltoides가 가진다. 이외에도 Aegilops bicornis, Aegilops longissima, Aegilops searsii, Aegilops sharonensis 등은 각각 Sb, Sl, Ss, Ssh의 유전체를 갖는데 이 S유전체 기반으로 한 5개의 Aegilops식물들을 Section Sitopsis로 따로 구분하기도 한다.
T는 Amblyopyrum muticum이 가진다. 원래는 Aegilops속으로 분류되었으나, 현재는 독립된 속으로 분류되는 것으로 보인다.
U는 Aegilops umbellulata가 가진다. 이외에도 여러 4~6배체 Aegilops식물들에서 발견된다.
V는 Dasypyrum villosum가 가진다. 이외에도 같은 Dasypyrum식물들에서 발견된다.
W는 Australopyrum retrofractum가 가진다. 이외에도 ElymusStenostachys와 같은 다른 속들에서도 발견된다.
Y는 2배체 식물이 발견되지 않았으며, ElymusRoegneria와 같은 속의 이종배수체 식물들에서 발견된다.
Ns는 Psathyrostachys juncea에서 발견되며, Leymus속 등에서도 발견된다.
St는 Pseudoroegneria strigosa에서 발견되며, 다른 Pseudoroegneria식물들이나 Elymus식물들에서 발견된다. 
Ta는 Taeniatherum caput-medusae에서 발견되며, 다른 Taeniatherum식물들에서 발견된다.
Xa는 Hordeum marinum에서 발견된다.
Xe는 Eremopyrum triticeum가 가진다.
Xm은 Y와 마찬가지로 2배체 식물이 발견되지 않았으며, Leymus속의 이종배수체 식물들에서 발견된다.
Xu은 Hordeum murinum에서 발견된다.

등으로 분류되어 있다. 유전체 연구는 계속 되고 있으며, 앞으로 이들 유전체간의 염기서열 및 발현유전자들의 유사점/차이점, 진화과정 등을 분석하는 것과 그 정보들을 밀, 보리, 호밀 등과 같은 식량작물육종에 활용하는 것이 중요할 것이다. 

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